VEDELIKE VOOLAMINE TORUSTIKES (2)

VEDELIKE VOOLAMINE TORUSTIKES

1.5. ARVUTUSED

1.5.1. Katseandmete põhjal leitakse:
1) vedeliku voo kiirus w, m/s;
2) Re arvu väärtus;
3) rõhukadu p, Pa (katse käigus mõõdetud rõhulangu H põhjal);
4) Eu kriteeriumi väärtus;
5) sirge toru hõõrdekoefitsiendi  väärtus (valemi (1.1) järgi) ja iga uuritud toruosa kohttakistuskoefitsiendi  väärtused (valemi (1.2) järgi);
1.5.2. Arvutatakse sirge toru hõõrdekoefitsiendi arv väärtus empiirilise võrrandi (1.12) või (1.13) abil;
1.5.3. Leitakse sõltuvuse  = A Rem kordaja A ja astmenäitaja m väärtused (kas graafiliselt või arvutuslikult)
1.5.4. Teades  ja Re (või Eu) väärtusi ja kasutades Joonist 1.1 või 1.2, hinnata katses uuritud sirgete torude kareduse e väärtusi.
1.5.5. Võrrelda eksperimendi tulemusi kirjandusandmetega ning esitada töö kokkuvõte.

2. Mõõtmised

Katse
nr
Torustiku
osa
Vee maht
V, l
Aeg
t, s
Vee kulu
V/t, l/s
Vee nivoo kõrgus piesomeet-
rites ja kõrguste vahe, mm
Alg
Lõpp
H1
H2
H3
1
E
0
3,5
24,32
0,143914
39,8
17,3
22,5
2
E
0
3,5
20,34
0,172075
39,8
17,3
22,5
3
E
0
3,5
13,88
0,252161
41,5
21,0
20,5
4
E
0
3,5
12,59
0,277998
41,5
21,0
20,5
5
E
0
3,5
16,84
0,207838
50,0
35,0
15,0
1
C
0
3,5
10,25
0,341463
40,0
5,0
35,0
2
C
0
3,5
10,85
0,322581
43,0
11,0
32,0
3
C
0
3,5
11,69
0,299401
45,5
17,0
28,5
4
C
0
3,5
12,29
0,284784
48,0
22,0
26,0
5
C
0
3,5
14,09
0,248403
50,0
29,0
21,0
1
B
0
3,5
13,22
0,26475
32,0
10,0
22,0
2
B
0
3,5
11,72
0,298635
37,5
18,0
19,5
3
B
0
3,5
11,00
0,318182
39,0
22,5
16,5
4
B
0
3,5
11,69
0,299401
43,0
29,0
14,0
5
B
0
3,5
14,69
0,238257
50,0
40,0
10,0
1
A
0
3,5
10,22
0,342466
40,0
30,0
10,0
2
A
0
3,5
10,69
0,327409
41,0
34,5
6,5
3
A
0
3,5
11,09
0,3156
43,5
37,5
6,0
4
A
0
3,5
12,69
0,275808
48,0
44,0
4,0
5
A
0
3,5
13,47
0,259837
50,0
47,0
3,0
1
D1-D6
 
D6-D7
D7-D8
0
1,7
18,25
0,093151
48,0
5,5
42,5
D8-D9
10,0
6,5
3,5
D9-D10
0,0
0,0
0
D10-D12
7,0
4,5
2,5
2
D1-D6
 
D6-D7
D7-D8
D8-D9
0
1,7
20
0,085
17,5
14,8
2,7
D9-D10
0
0
0
D10-D12
15,0
13,0
2,0
3
D1-D6
 
D6-D7
D7-D8
D8-D9
0
1,7
18,66
0,091104
9,2
5,8
3,4
D9-D10
0
0
0
D10-D12
23,0
21,2
1,8

Arvutused :

1. Vedeliku voo kiirus
1)ω = ==1,09 m/s
2. Re arvu väärtus
1) Re= =14074
3. Rõhukadu
1)
4. Eu kriteeriumi väärtus
1)Eu= =1,86
5. Sirge toru hõõrdekoefitsiendi  väärtus ja iga uuritud toruosa kohttakistuskoefitsiendi  väärtused
1a) λ===0,0346
1b) ξ===29,68
6. Arvutatakse sirge toru hõõrdekoefitsiendi arv väärtus empiirilise võrrandi abil
 = 0,316 Re-0,25

λ=0,316*14074-0,25=0,029
7.Leitakse sõltuvuse  = A Rem kordaja A ja astmenäitaja m väärtused
Sirgetes torudes voolamise arvutused
Torustiku osa
Katse
Kiirus, m/s
Re
Rõhukadu, Pa
Eu
Hõõrdekoefitsent
Hõõrdekoefitsent emp võrrandi alusel
E
1
1,08
14007,35
2203,24
1,875579
0,0348
0,0290
E
2
1,30
16748,22
2203,24
1,311928
0,0244
0,0278
E
3
1,90
24543,14
2007,40
0,556619
0,0103
0,0252
E
4
2,10
27057,89
2007,40
0,457964
0,0085
0,0246
E
5
1,57
20229,14
1468,83
0,599516
0,0111
0,0265
C
1
2,07
29796,90
3427,26
0,802121
0,0166
0,0247
C
2
1,95
28149,14
3133,50
0,821739
0,0170
0,0251
C
3
1,81
26126,45
2790,77
0,849568
0,0176
0,0255
C
4
1,73
24850,95
2545,97
0,856646
0,0177
0,0259
C
5
1,51
21676,24
2056,36
0,909422
0,0188
0,0268
B
1
1,63
23263,18
2154,28
0,815808
0,0168
0,0262
B
2
1,83
26240,54
1909,48
0,568319
0,0117
0,0255
B
3
1,95
27958,11
1615,71
0,423615
0,0087
0,0251
B
4
1,84
26307,89
1370,91
0,405938
0,0084
0,0255
B
5
1,46
20935,27
979,22
0,457874
0,0094
0,0270
A
1
0,60
16049,01
979,22
2,739107
0,1207
0,0337
A
2
0,57
15343,40
636,49
1,947942
0,0859
0,0341
A
3
0,55
14789,98
587,53
1,935181
0,0853
0,0344
A
4
0,48
12925,21
391,69
1,689237
0,0745
0,0356
A
5
0,45
12176,76
293,77
1,427459
0,0629
0,0361
Arvutustulemused kohttakistuste leidmisel.
Piesomeetrid
Katse
Kiirus, m/s
Rõhukadu, Pa
Kohttakistus
D1-D6
D6-D7
D7-D8
1
0,53
4161,68
29,98
D8-D9
0,53
342,73
2,47
D10-D12
0,53
244,80
1,76
D1-D6
D6-D7
D7-D8
2
D8-D9
0,48
264,39
2,28
D10-D12
0,48
195,84
1,69
D1-D6
D6-D7
D7-D8
3
D8-D9
0,52
332,93
2,51
D10-D12
0,52
176,26
1,33

Kokkuvõte.

Antud katse eesmärgiks oli määrata eksiperimentaalselt hõõrdekoefitsendi λ ja kohttakistusteguri ξ väärtused ning võrrelda katsetulemusi kirjandusandmetega.
Saadud tulemuste põhjal sai võimalikuks ka torustiku ekvivalentkareduse hindamine.
Hõõrdekoefitsendid erinesid igal uuritaval katsel empiirilise valemi abil leitutest. Kusjuures kui torude E ja C korral olid need ligilähedased, siis A ja B puhul olid erinevused empiirilistega juba suuremad.
Järeldused toru kardeuste kohta.
1.Toru A – tsingitud toru DN 25
Kirjanduse andmetel peaks sellise toru karedus olema 0,15 mm.Katseliselt leitud karedus oli umbes 2,7mm.Katse võib lugeda ebaõnnestunuks.
2. Toru B - tsingitud toru DN 15
Kirjanduses on antud toru kareduseks 0,15mm.Katse näitab kareduse piirkonna vahemikuks 0,009-0,096 mm, mis on väiksem teoreetilisest karedusest.
3.Toru C - polüvinüülkloriidtoru DN 15
PVC toru karedus kirjanduses on 0.0015 - 0.007 mm.Meie katsetulemuseks oli ligikaudu 0,01 mm.
4.Toru E - vasktoru DN 15
Kirjandusandmed annavad kareduseks 0.001 - 0.002 mm. Katsetulemused jäid vahemikku 0,00013-0,0325mm.
Järeldused kohttakistuste kohta.
Ventiili kohttakistus 15 mm diameetriga toru puhul on kirjanduse alustel 10,mõõtmised näitasid aga tulemuseks 30. Kuna selle torustiku osa takistust sai määrata vaid ühe kulu juures, on raske hinnata tulemuse täpsust.Järsu ahendi kohttakistus on kirjandusandmete järgi 0,45, meie mõõtmised olid vahemikus 2,28-2,51.Järsu laiendi kohttakistus on teoreetiliselt 0,81, eksperimentaalselt olid tulemused vahemikus 1,33-1,76.
7